3、Ubuntu环境搭建：Ubuntu 22.04系统安装与基础配置、NVIDIA驱动与CUDA Toolkit安装

说实话，很多做机器人仿真的朋友，第一步就卡在环境上。Windows下点几下鼠标还行，一到Ubuntu就懵了。我当年第一次装双系统，折腾了整整一个周末，最后还把硬盘分区搞坏了……嗯，后来我总结了一套稳如老狗的流程，今天全部分享给你。

这一章，我们只干三件事：装系统、装驱动、装CUDA。每一步我都会告诉你「为什么这么做」以及「踩过的坑在哪」。

3.1 为什么选Ubuntu 22.04 LTS？

你可能要问：Ubuntu版本那么多，为什么偏偏选22.04？

原因很简单——Isaac Sim 2023.1及以上版本，官方明确推荐Ubuntu 22.04。而且22.04是LTS（长期支持版），到2027年才停止维护。你想想看，一个仿真项目从开发到部署，少说半年一年，中间系统突然不支持了，那得多闹心。

我个人习惯：生产环境永远用LTS，而且不追最新。24.04虽然新，但Isaac Sim的兼容性还没完全铺开，没必要当小白鼠。

3.2 系统安装：双系统还是虚拟机？

这个问题我经常被问到。我的建议很直接：

• 如果你有独立显卡（NVIDIA）：必须装双系统或纯Ubuntu。虚拟机无法直通GPU性能，Isaac Sim的渲染和物理仿真会卡成PPT。
• 如果你只有集显或笔记本：可以先在虚拟机上练手，但最终还是要上双系统。

下面我以双系统为例，讲几个关键步骤。

3.2.1 制作启动盘

去Ubuntu官网下载22.04 LTS桌面版ISO。然后用Rufus（Windows）或balenaEtcher（跨平台）写进U盘。注意：写入模式选「DD镜像」模式，别问我为什么，我曾经用ISO模式装完系统死活进不去桌面……

3.2.2 磁盘分区

安装时选「其他选项」手动分区。我的推荐方案：

3.3 基础配置：装完系统第一件事

系统装好后，别急着装驱动。先把系统更新到最新，再装一些必备工具。

# 更新软件源和系统
sudo apt update && sudo apt upgrade -y

# 安装基础开发工具
sudo apt install -y build-essential dkms git curl wget vim

# 安装显卡驱动依赖
sudo apt install -y linux-headers-$(uname -r)

这里有个坑：linux-headers一定要装，否则后面装NVIDIA驱动会报错。我遇到过好几次，驱动装到一半说找不到内核头文件，那叫一个尴尬。

3.4 NVIDIA驱动安装：两种方法，一种推荐

驱动安装有两种主流方式：

1. Ubuntu官方源自动安装（推荐）
2. NVIDIA官网.run文件手动安装（不推荐新手）

3.4.1 方法一：官方源安装（推荐）

先查看你的显卡型号和推荐驱动：

# 查看显卡型号
lspci | grep -i nvidia

# 查看推荐驱动版本
ubuntu-drivers devices

输出会显示类似这样的信息：

== /sys/devices/pci0000:00/0000:00:01.0/0000:01:00.0 ==
modalias : pci:v000010DEd00001B06sv00001043sd0000861Dbc03sc00i00
vendor   : NVIDIA Corporation
model    : GP102 [GeForce GTX 1080 Ti]
driver   : nvidia-driver-535 - distro non-free recommended
driver   : nvidia-drriver-525 - distro non-free
driver   : xserver-xorg-video-nouveau - distro free builtin

看到recommended那个版本了吗？直接装它：

sudo apt install -y nvidia-driver-535

装完重启：

sudo reboot

重启后验证：

nvidia-smi

如果看到类似下面的输出，说明驱动装好了：

+-----------------------------------------------------------------------------+
| NVIDIA-SMI 535.86.05    Driver Version: 535.86.05    CUDA Version: 12.2     |
|-------------------------------+----------------------+----------------------+
| GPU  Name        Persistence-M| Bus-Id        Disp.A | Volatile Uncorr. ECC |
| Fan  Temp  Perf  Pwr:Usage/Cap|         Memory-Usage | GPU-Util  Compute M. |
|===============================+======================+======================|
|   0  GeForce GTX 1080 Ti  Off  | 00000000:01:00.0  On |                  N/A |
| 30%   45C    P0    65W / 250W |   1234MiB / 11264MiB |      0%      Default |
+-------------------------------+----------------------+----------------------+

3.4.2 方法二：官网.run文件安装（不推荐）

这个方法我只有在官方源没有对应驱动版本时才用。流程如下：

1. 去NVIDIA官网下载对应显卡的.run驱动文件
2. 先禁用nouveau开源驱动
3. 进入纯命令行模式（Ctrl+Alt+F2）
4. 停止图形界面服务
5. 运行.run文件安装

步骤繁琐，而且容易翻车。我个人建议：能用官方源就别折腾。

3.5 CUDA Toolkit安装：版本匹配是关键

驱动装好了，接下来装CUDA。注意：CUDA版本必须和驱动版本匹配。你可以在nvidia-smi输出里看到「CUDA Version: 12.2」，这表示当前驱动最高支持CUDA 12.2。

Isaac Sim 2023.1要求CUDA 11.8或12.x。我推荐装CUDA 12.2，兼容性最好。

3.5.1 安装CUDA 12.2

去NVIDIA CUDA Toolkit Archive下载对应版本。我习惯用runfile方式安装，因为可以自定义路径：

# 下载CUDA 12.2 runfile
wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/12.2.0/local_installers/cuda_12.2.0_535.54.03_linux.run

# 运行安装
sudo sh cuda_12.2.0_535.54.03_linux.run

安装时注意：

• 取消勾选「Driver」选项（因为我们已经装好了驱动）
• 只保留「CUDA Toolkit」和「CUDA Samples」
• 安装路径默认即可（/usr/local/cuda-12.2）

3.5.2 配置环境变量

安装完成后，把CUDA加入环境变量：

# 编辑 ~/.bashrc
echo 'export PATH=/usr/local/cuda-12.2/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
echo 'export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/cuda-12.2/lib64:$LD_LIBRARY_PATH' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

验证安装：

nvcc --version

输出应该类似：

nvcc: NVIDIA (R) Cuda compiler driver
Copyright (c) 2005-2023 NVIDIA Corporation
Built on Tue_Jun_13_19:16:58_PDT_2023
Cuda compilation tools, release 12.2, V12.2.140
Build cuda_12.2.r12.2/compiler.33567101_0

3.6 本章知识体系总览

下面这张图，帮你把整个环境搭建的脉络理清楚：

3.7 常见问题与排错

最后，我把这些年遇到的高频问题列出来，你遇到了直接对照着查：